Question

19．（1）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H＜0．CO和H₂O浓度变化如图，则0〜4min的平均反应速率v（CO）= 0.03 mol/（L•min）
（2）t₁℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表．

时间（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c4
4	c1	c2	c3	c4
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

请回答：
①表中3〜4min之间反应处于平衡状态；c₃数值小于0.12mol/L（填大于、小于或等于）．
②反应在4〜5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是b（单选），表中5〜6min之间数值发生变化，可能的原因是a（单选）．
a．增加了水蒸气的量  b．升高温度   c．使用催化剂   d．增加压强
（3）如图是一个电化学的装置图．

①图中乙池是电解池装置（填“电解池”或“原电池”）甲池中OH^-移向CH₃OH极（填“CH₃OH”或“O₂”）．若丙池中为400mL 1mol/L硫酸铜溶液，当外电路有1mol电子通过时，C、D两极共产生0.35mol的气体．
②写出B电极的电极反应式：Ag⁺+e^-=Ag．

Answer 1

分析 （1）根据υ=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（2）①由表中数据可知，3min、4min时都应个组分的浓度相同，故处于平衡状态；
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，故该温度下平衡时CO₂的浓度比原平衡850℃小；
②反应中△c（CO）=△c（H₂O）=△c（CO₂）=△c（H₂），由表中数据可知，5min时与开始相比CO、H₂O、CO₂的浓度变化之比为1：1：1，平衡向逆反应移动，故可能升高温度、降低压强或增大氢气的浓度；
表中5min-6min之间，CO浓度降低0.02mol/L、H₂O的浓度增大0.05mol/L、CO₂的浓度增大0.02mol/L，故应该是增大水蒸气的浓度；
（3）装置图中甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极，则判断乙池为电解质，A为阳极，B为阴极，丙池中C为阳极，D为阴极，
①乙池为电解质，甲池为原电池，原电池中阴离子移向负极，结合丙池电极反应和电子守恒计算生成的气体总体积；
②B电极为电解池的阴极，溶液中银离子得到电子析出银单质．

解答 解：（1）v（CO）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.20mol/L-0.08mol/L}{4min}$=0.03mol/（L•min），
故答案为：0.03；　
（2）①由表中数据可知，3min、4min时都应个组分的浓度相同，故处于平衡状态，
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，故该温度下平衡时CO₂的浓度比原平衡850℃小，图象中可知平衡状态下二氧化碳浓度和消耗一氧化碳浓度相同=0.200mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，c₃数值小于0.12mol/L，
故答案为：平衡；小于；
②反应中△c（CO）=△c（H₂O）=△c（CO₂）=△c（H₂），由表中数据可知，5min时与开始相比CO、H₂O、CO₂的浓度变化之比为1：1：1，平衡向逆反应移动，故可能升高温度、降低压强或增大氢气的浓度，故选b，
表中5min-6min之间，CO浓度降低0.02mol/L、H₂O的浓度增大0.05mol/L、CO₂的浓度增大0.02mol/L，故应该是增大水蒸气的浓度，故选a，
故答案为：b；a；
（3）装置图中甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极，则判断乙池为电解质，A为阳极，B为阴极，丙池中C为阳极，D为阴极，
①图中乙池是电解池，甲池中OH^-移向负极，移向通甲醇的电极，
若丙池中为400mL 1mol/L硫酸铜溶液，Cu2+物质的量=0.4L×1mol/L=0.4mol，当外电路有1mol电子通过时，电极反应为：
阳极C电极电极反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
                                        4                   1
                                        1mol               0.25mol
阴极D电极的电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，
                           0.4mol   0.8mol
                             2H⁺+2e^-=H₂↑，
                              0.2mol    0.1mol
C、D两极共产生 0.35mol的气体，
故答案为：电解池；CH₃OH； 0.35；
 ②B电极为电解池的阴极，溶液中银离子得到电子析出银单质，电极反应为：Ag⁺+e^-═Ag，
故答案为：Ag⁺+e^-═Ag．

点评 本题考查化学平衡常数及影响因素、影响化学平衡的因素、化学平衡图象等，难度中等，注意分析各物质的浓度变化量关系，确定概念改变的条件．